В связи с быстрым расширением масштабов производства компании в последние годы потребление кислорода при производстве стали продолжает расти, а требования к надежности и экономичности подачи кислорода становятся все выше и выше.В цехе по производству кислорода есть два комплекта небольших систем производства кислорода, максимальная производительность кислорода составляет всего 800 м3/ч, что трудно удовлетворить потребность в кислороде на пике производства стали.Часто возникает недостаточное давление и поток кислорода.Во время интервала выплавки стали может только опорожниться большое количество кислорода, что не только не адаптируется к текущему режиму производства, но также вызывает высокие затраты на потребление кислорода и не отвечает требованиям энергосбережения, снижения потребления, стоимости. снижение и повышение эффективности, поэтому существующая система получения кислорода нуждается в усовершенствовании.
Подача жидкого кислорода предназначена для преобразования хранящегося жидкого кислорода в кислород после повышения давления и испарения.В стандартном состоянии 1 м³ жидкого кислорода можно испарить до 800 м3 кислорода.Как новый процесс подачи кислорода, по сравнению с существующей системой производства кислорода в цехе по производству кислорода, он имеет следующие очевидные преимущества:
1. Систему можно запустить и остановить в любое время, подходящее для текущего производственного режима компании.
2. Подачу кислорода в систему можно регулировать в режиме реального времени в соответствии с потребностями, с достаточным потоком и стабильным давлением.
3. Преимуществами системы являются простота процесса, небольшие потери, удобство эксплуатации и обслуживания, а также низкая себестоимость производства кислорода.
4. Чистота кислорода может достигать более 99%, что способствует уменьшению количества кислорода.
Процесс и состав системы подачи жидкого кислорода
Система в основном поставляет кислород для производства стали на сталелитейном предприятии и кислород для газовой резки на ковочном предприятии.Последний использует меньше кислорода и его можно игнорировать.Основным кислородпотребляющим оборудованием сталелитейного предприятия являются две электродуговые печи и две рафинировочные печи, которые используют кислород периодически.По статистике, в пик выплавки стали максимальное потребление кислорода составляет ≥ 2000 м3/ч, продолжительность максимального потребления кислорода, а динамическое давление кислорода перед печью должно быть ≥ 2000 м3/ч.
Для выбора типа системы необходимо определить два ключевых параметра: производительность по жидкому кислороду и максимальную подачу кислорода в час.Исходя из всестороннего рассмотрения рациональности, экономичности, стабильности и безопасности, емкость системы по жидкому кислороду определена равной 50 м³, а максимальная подача кислорода - 3000 м³/ч.поэтому проектируются процесс и состав всей системы. Затем система оптимизируется на основе полного использования оригинального оборудования.
1. Резервуар для хранения жидкого кислорода.
Резервуар для хранения жидкого кислорода хранит жидкий кислород при температуре - 183.℃и является источником газа всей системы.Конструкция представляет собой вертикальную двухслойную вакуумную порошковую изоляцию с небольшой площадью пола и хорошими изоляционными характеристиками.Расчетное давление накопительной емкости, полезный объем 50 м³, нормальное рабочее давление - и уровень рабочей жидкости 10 м³-40 м³.Отверстие для заправки жидкостью в нижней части резервуара для хранения спроектировано в соответствии со стандартами бортового наполнения, а жидкий кислород заправляется внешней автоцистерной.
2. Насос жидкого кислорода.
Насос жидкого кислорода создает давление в жидком кислороде в резервуаре для хранения и направляет его в карбюратор.Это единственный силовой агрегат в системе.Чтобы обеспечить надежную работу системы и удовлетворить потребности в запуске и остановке в любое время, сконфигурированы два одинаковых насоса жидкого кислорода: один для использования, а другой для резерва..Насос жидкого кислорода использует горизонтальный поршневой криогенный насос для адаптации к условиям работы при небольшом расходе и высоком давлении, с рабочим расходом 2000-4000 л/ч и выходным давлением. Рабочая частота насоса может быть установлена в режиме реального времени в соответствии с потребность в кислороде и подачу кислорода в систему можно регулировать путем регулирования давления и расхода на выходе насоса.
3. Испаритель
В испарителе используется испаритель с воздушной баней, также известный как испаритель с температурой воздуха, который представляет собой конструкцию из звездчатых ребристых трубок.Жидкий кислород испаряется до кислорода нормальной температуры за счет естественного конвекционного нагрева воздуха.Система оснащена двумя испарителями.Обычно используется один испаритель.Когда температура низкая и испарительная способность одного испарителя недостаточна, два испарителя можно переключать или использовать одновременно, чтобы обеспечить достаточную подачу кислорода.
4. Резервуар для хранения воздуха
Резервуар для хранения воздуха хранит испаренный кислород в качестве хранилища и буферного устройства системы, которое может дополнять мгновенную подачу кислорода и уравновешивать давление в системе, чтобы избежать колебаний и ударов.Система использует набор резервуаров для хранения газа и основного трубопровода подачи кислорода совместно с резервной системой генерации кислорода, полностью используя оригинальное оборудование.Максимальное давление хранения газа и максимальная вместимость газохранилища составляют 250 м³.С целью увеличения расхода подачи воздуха диаметр основного трубопровода подачи кислорода от карбюратора к воздухохранилищу изменен с DN65 на DN100, чтобы обеспечить достаточную производительность системы по подаче кислорода.
5. Устройство регулирования давления.
В системе установлены два комплекта устройств регулирования давления.Первый комплект представляет собой устройство регулирования давления резервуара для хранения жидкого кислорода.Небольшая часть жидкого кислорода испаряется небольшим карбюратором в нижней части резервуара для хранения и поступает в газовую фазу в резервуар для хранения через верхнюю часть резервуара для хранения.Обратный трубопровод насоса жидкого кислорода также возвращает часть газожидкостной смеси в резервуар для хранения, чтобы отрегулировать рабочее давление резервуара для хранения и улучшить среду на выходе жидкости.Второй комплект представляет собой устройство регулирования давления подачи кислорода, которое использует клапан регулирования давления на выходе воздуха из исходного резервуара для хранения газа для регулировки давления в основном трубопроводе подачи кислорода в соответствии с кислородным давлением.по требованию.
6.Устройство безопасности
Система подачи жидкого кислорода оснащена множеством предохранительных устройств.Резервуар для хранения оснащен индикаторами давления и уровня жидкости, а выходной трубопровод насоса жидкого кислорода оснащен индикаторами давления, чтобы оператор мог в любой момент контролировать состояние системы.На промежуточном трубопроводе от карбюратора к воздухохранилищу установлены датчики температуры и давления, которые могут передавать сигналы давления и температуры системы и участвовать в управлении системой.Когда температура кислорода слишком низкая или давление слишком высокое, система автоматически останавливается, чтобы предотвратить несчастные случаи, вызванные низкой температурой и избыточным давлением.Каждый трубопровод системы оснащен предохранительным клапаном, вентиляционным клапаном, обратным клапаном и т. д., что эффективно обеспечивает безопасную и надежную работу системы.
Эксплуатация и обслуживание системы подачи жидкого кислорода
Система подачи жидкого кислорода представляет собой систему с низким температурным давлением и имеет строгие процедуры эксплуатации и технического обслуживания.Неправильная эксплуатация и неправильное обслуживание могут привести к серьезным авариям.Поэтому особое внимание следует уделять безопасному использованию и обслуживанию системы.
Персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию системы может занять эту должность только после специальной подготовки.Они должны владеть составом и характеристиками системы, быть знакомы с работой различных частей системы и правилами техники безопасности.
Резервуар для хранения жидкого кислорода, испаритель и резервуар для хранения газа представляют собой сосуды под давлением, которые можно использовать только после получения сертификата на использование специального оборудования от местного бюро технологии и контроля качества.Манометр и предохранительный клапан в системе необходимо регулярно подвергать проверке, а запорный клапан и индикаторный прибор на трубопроводе следует регулярно проверять на чувствительность и надежность.
Теплоизоляционные характеристики резервуара для хранения жидкого кислорода зависят от степени вакуума в промежуточном слое между внутренним и внешним цилиндрами резервуара для хранения.Как только степень вакуума будет нарушена, жидкий кислород будет подниматься и быстро расширяться.Поэтому, когда степень вакуума не повреждена или нет необходимости снова засыпать перлитный песок для вакуумирования, строго запрещается разбирать вакуумный клапан резервуара-хранилища.Во время использования вакуумные характеристики резервуара для хранения жидкого кислорода можно оценить, наблюдая за количеством улетучивания жидкого кислорода.
Во время использования системы должна быть создана система регулярного патрулирования для мониторинга и регистрации давления, уровня жидкости, температуры и других ключевых параметров системы в режиме реального времени, понимания тенденции изменения системы и своевременного уведомления профессиональных технических специалистов. для решения нестандартных проблем.
Время публикации: 02 декабря 2021 г.